Fixadores ferroviários para ferrovias de transporte pesado não são apenas versões maiores dos clipes em uma linha de passageiros. Eles são especificados em torno de um problema totalmente diferente: não vibração em alta velocidade, mas fixação sustentada sob uma carga por eixo de 25 a 35 toneladas, ano após ano, com um tráfego bruto anual de 50 a 100 milhões de toneladas. O clipe, a almofada, o ombro e o isolante precisam ser escolhidos como um sistema combinado, porque um fixador que segura uma linha de alta velocidade lindamente permite que um trilho de transporte pesado avance e role em poucos anos.
Transporte em alta velocidade e transporte pesado são problemas opostos
A maioria das falhas de fixação em corredores de transporte pesado não é causada por um componente defeituoso. Eles são causados por um componente especificado para o perfil de carga errado.
Uma linha de alta velocidade pune um fixador com vibração. A 200 km/h ou mais, a roda atinge o trilho com um impacto dinâmico de duas a três vezes a carga estática, centenas de vezes por minuto. O fixador precisa amortecer essa energia e manter o medidor com uma precisão de frações de milímetro. É uma luta contra alta frequência e baixa amplitude.
Uma linha de transporte pesado é o oposto. Cargas por eixo de 25 a 35 toneladas atingem 60 a 100 km/h. O fator de impacto é menor, mas a carga é enorme e permanece lá. O fixador não está combatendo vibrações, ele está enfrentando duas forças lentas: fluência do trilho, o movimento longitudinal do trilho sob frenagem e tração repetidas, e rolamento do trilho, a tendência do trilho de girar fora da bitola sob uma roda pesada. É uma luta contra alta amplitude e baixa frequência.
Por isso, você não pode pegar um sistema de fixação projetado para um e esperar que ele dure no outro. Os requisitos se puxam em direções opostas, e uma especificação que tenta satisfazer ambos com um único número geralmente não satisfaz nenhum dos dois.
O que realmente danifica os fixadores ferroviários para transporte pesado
Antes de comparar as cargas de toe, vale a pena perguntar o que realmente está prejudicando os componentes em uma linha de transporte pesado.
A resposta, na maioria das vezes, não é a carga máxima. É assustador. Em trilhos de madeira fixados por cravos, um trilho pode se mover de cinco a oito milímetros por ano sob frenagem repetida. Esse movimento desgasta a fixação, martela o lastro e empurra a temperatura neutra do trilho soldado contínuo para onde não deveria estar. Um sistema de fixação elástica devidamente especificado mantém o mesmo trilho abaixo de um milímetro por ano.
O segundo fator é a falha do pad. Uma plataforma em uma linha de transporte pesado não está realmente lá para suavizar a viagem como é na linha de passageiros. Ele serve para proteger a travessa de concreto do impacto de um eixo de 30 toneladas e para evitar que o trilho esmague através dele.
Se a almofada for muito macia, o trilho se defleciona demais sob carga. Se for forte demais, você perde a pequena resistência que impede o sleeper de rachar. Em uma linha de transporte pesado, a pastilha fica rígida, normalmente a 400 kN/mm ou mais, e precisa manter essa rigidez por anos, não meses.
O terceiro é a fadiga no clipe. Um clipe de carga pesada não vê os milhões de ciclos pequenos que um clipe de alta velocidade vê. Ele tem menos ciclos, mas cada um é uma deflexão de amplitude total sob uma roda pesada. O aço mola precisa resistir à relaxação, a perda lenta da força de fixação ao longo do tempo, mais do que a quebra total. Quando esse relaxamento é ignorado, o resultado é a falha do clipe de trilho, que só aparece quando a bitola já começou a se desviar.